
- •1. Растяжение и сжатие. Напряжения и перемещения. Условие прочности.
- •2. Основные понятия в сопротивлении материалов. Определения и допущения. Внешние и внутренние силы. Метод сечений.
- •3. Закон Гука. Модуль упругости. Диаграмма растяжения. Механические характеристики материалов.
- •5. Изгиб брусьев. Общие сведения. Эпюры поперечных сил изгибающих моментов.
- •6. Гипотезы прочности.
- •7. Кручение круглого прямого стержня. Построение эпюр крутящих моментов.
- •8. Общие сведения о цепных передачах. Расчёт цепных передач.
- •9. Прочность при переменных напряжениях.
- •10. Зависимость между моментами инерции относительных параллельных осей. Понятие о главных осях и главных моментах инерции.
- •11. Напряжение при чистом изгибе. Расчёт на прочность.
- •13. Понятие об устойчивости сжатых стержней. Формула Эйлера. Расчёт на устойчивость.
- •16. Расчёт на прочность при кручении.
- •17. Сдвиг (срез). Расчёт на прочность.
- •18. Расчёт подшипников качения на долговечность.
- •19. Допуски и посадки.
17. Сдвиг (срез). Расчёт на прочность.
Сдвигом называют деформацию, представляющую собой искажение первоначально прямого угла малого элемента бруса под действием касательных напряжений. Развитие этой деформации приводит к разрушению, называемому срезом или, применительно к древесине, скалыванием.
Условие прочности:
ῐср=P/A<= [ῐ]ср.
При расчете болтовых или заклепочных соединений учитывается смятие контактирующих поверхностей, то есть пластическую деформацию, возникающую на поверхности контакта
-
где Aсм – площадь проекции поверхности
контакта на диаметральную плоскость.
В пределах упругости касательное напряжение прямо пропорционально относительному сдвигу
– это
закон Гука при сдвиге; G – модуль сдвига,
Н/м2, характеризующий жесткость материала
при сдвиге.
Закон Гука при сдвиге через абсолютные деформации:
-
где а – расстояние между сдвигаемыми
гранями; А – площадь грани.
Модуль сдвига G, модуль продольной упругости Е и коэффициент Пуассона материала связаны зависимостью
.
18. Расчёт подшипников качения на долговечность.
Подшипник качения – высшая кинематическая пара (контакт по точки или линии), служащая опорой вала.
Подшипники качения не рассчитываются, а выбираются на долговечность, которая соизмерима с долговечностью установочного изделия. Средний срок 10.000 часов.
Долговечность:
L=(C/Pэ)m млн оборотов – где
С – динамическая грузоподъёмность, определяющаяся по справочнику,
Pэ – эквивалентная нагрузка,
Pэ=(XVFrn+YFan)Kб Kт – где
X, Y – коэффициенты,
Frn, Fan – радиальная и осевая нагрузки на подшипник,
Kб, Kт – коэффициенты безопасности, температуры,
V – коэффициент вращения кольца.
Долговечность в часах:
Lh=L*106/60*h – где
h – частота вращения.
19. Допуски и посадки.
В основе стандартизации заложена система допусков и посадок. При изготовлении детали машин различают номинальный и действительный размер. Разницу между действительным и номинальным размерам определяют допуски.
Зазор – разница между диаметром отверстия и вала (действительным), когда D>d.
S=Dmax-dmin.
N=Dmii-dmax.
Натяп – разница между действительными размерами вала и отверстия <0. (d>d).
Поле допуска – это графическое изображение между действительными размерами, получающимися S или N.
Границы полей допусков устанавливает система квалитетов (всего 19). Обозначаются IT00 … IT17. В среднем машине используются IT06 … IT14.
В соответствии с квалитетом устанавливаются границы, которые определяют поле допуска. Разница между указанными полями допуска определяют систему посадок деталей машин, которые бывают трёх посадок:
Посадка с зазором,
Переходная,
С натягом.
В соответствии с ними и учитываются квалитеты точности. Они обозначаются:
С зазором H9/m8 – обеспечивают простое зачленение детали машин (люфт),
Переходная H7/k6 – плотное соединение без всяких перекосов,
С натягом H5/m5 – сверхплотное соединение детали, которое предохраняет от вибрации и других ударов.
При изготовлении детали машин отличают поверхность, относительно которой формируется отклонение формы детали.